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智慧园林

使用微控制器联动土壤传感器感测土壤湿度感应土壤水分实现苗圃灌溉

    灌溉的定义是将水人工灌溉到土地或土壤上。灌溉过程可用于在降雨不足时种植农作物和维持景观。自动灌溉系统无需人工干预即可完成系统的操作。借助于电子设备和检测器(如计算机,计时器,传感器和其他机械设备),滴灌,喷头和地表等每个灌溉系统都可以实现自动化。自动灌溉系统可以非常有效地完成工作,并且对安装位置产生积极影响。一旦将其安装在农业领域中,向农作物和苗圃的配水就变得很容易,不需要任何人工支持即可永久执行操作。有时也可以通过使用机械设备(例如陶罐或瓶灌系统)执行自动灌溉。实施灌溉系统非常困难,因为它们的设计非常昂贵且复杂。通过专家支持的一些基本观点,我们通过使用不同的技术实施了一些有关自动灌溉系统的项目。
    感应土壤水分的自动灌溉系统用于感测土壤湿度的自动灌溉系统旨在开发一种灌溉系统,该系统通过使用继电器来执行打开或关闭潜水泵的操作,以执行感测土壤湿度的动作。使用这种灌溉系统的主要优点是减少人为干扰并确保适当的灌溉。微控制器是整个项目的主要模块,电源模块用于借助变压器,桥式整流器电路和稳压器向整个电路提供5V 的电源。对8051微控制器进行编程的方式是,它从传感材料接收输入信号,传感材料由比较器组成,以了解土壤中水分的变化情况。用作比较器的OP-AMP充当传感材料和微控制器之间的接口,用于传递土壤的水分状况,即湿度,干燥度等。一旦微控制器从传感材料中获取数据,它就会按照编程的方式对数据进行比较,从而生成输出信号并激活用于操作潜水泵的继电器。感测装置是通过将两个坚硬的金属棒以一定距离插入农田的方式完成的。这些金属杆所需的连接接口连接到控制单元,以根据土壤含水量控制泵的运行。通过使用从太阳能电池板消耗太阳能的先进技术,可以进一步增强此自动灌溉系统。
    太阳能自动灌溉系统,操作系统需要使用公用事业公司的电源。作为上述系统的扩展,该系统使用太阳能电池板为电路供电。在农业领域,由于现实世界的一些不足,例如土地水库水的缺乏和降雨的缺乏,正确使用自动灌溉方法至关重要。由于不断从地下抽取水,水位(地下水位)逐渐降低,因此逐渐导致农业区缺水,慢慢将其变成贫瘠的土地。在上述灌溉系统中,从太阳能电池板产生的太阳能用于操作灌溉泵。该电路包括使用湿度传感器运算放大器用作比较器。将两条硬铜线插入土壤中,以了解土壤是湿的还是干的。甲充电控制器电路被用于将光伏电池充电供给太阳能给整个电路。湿度传感器用于检测土壤状况-知道土壤是湿的还是干的,然后将输入信号发送到8051微控制器,该微控制器控制整个电路。通过使用软件对微控制器进行编程。每当土壤条件“干燥”时,微控制器都会向继电器驱动器发送命令,并且电动机会打开并向田间供水。而且,如果土壤变湿,则电动机将关闭。通过比较器输出从传感器发送到微控制器的信号在存储在微控制器ROM中的软件程序的控制下运行。LCD显示与微控制器相连的泵的状态(开或关)。通过使用LORA+4G技术来进一步控制电动机的开关操作,可以进一步增强此自动灌溉系统。基于LORA+4G的自动灌溉系统如今,农民全天候在农业领域中奋斗。他们在早上进行野外工作,并在夜间间歇性地灌溉土地。由于农民缺乏规律的工作和他们的疏忽,灌溉田地的任务变得非常困难,因为有时他们会先开马达然后忘记关掉马达,这可能会导致水的浪费。同样,他们甚至忘记打开灌溉系统,这再次导致农作物受损。为了克服这个问题,我们通过使用LORA+4G技术实施了一种新技术,下面将对此进行说明。基于LORA+4G的自动灌溉系统是一个项目,在该项目中,我们借助LORA+4G调制解调器通过SMS获得在农田中进行的操作的最新状态。我们还可以添加其他系统,例如LCD显示屏,网络摄像头和其他智能控制设备。在此项目中,我们将LED用于指示目的。
    在项目中,我们使用土壤湿度传感器,该传感器用于感测土壤中的水分含量,以了解它是干的还是湿的。湿度传感器与微控制器连接。来自湿度传感器的输入数据信号被发送到微控制器,并基于此信号激活直流电动机并借助电动机驱动器来接通电动机。土壤变湿后,电机将自动关闭。可以通过发光二极管(LED)的指示或通过发送到放置在现场的LORA+4G调制解调器的消息来了解农业的状态。同时,可以通过移动电话通过LORA+4G调制解调器向套件发送消息。因此,可以通过使用手机app和LORA+4G调制解调器来控制灌溉电动机。


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